机氮化合物进行还原脱氨、水解脱氨和脱水脱氨三种途径的氨化反应。还原脱氨水解脱氨脱水脱氨硝化作用(Nitrification)一、概念硝化作用是指将氨氮氧化为亚硝酸氮和硝酸氮的生物化学反应。二、细菌这个过程由亚硝酸菌和硝酸菌共同完成。亚硝化菌有亚硝酸单胞菌属、亚硝酸螺杆菌属和亚硝酸球菌属。硝酸菌有硝化杆菌属、硝化球菌属。亚硝酸菌和硝酸菌统称为硝化细菌。三、反应过程包括亚硝化反应和硝化反应两个步骤亚硝化反应硝化反应总反应式发生硝化反应时细菌分别从氧化氨氮和NO2-的过程中获得能量,碳源来自无机碳化合物,如CO32-、HCO3-、CO2等。假定细胞的组成为C5H7NO2(氰乙酸乙酯),则硝化菌合成的化学计量关系可表示为:四、硝化反应的特点从上式可以看出硝化过程的重要特点:氨的生物氧化需要大量的氧,大约每去除1g的氨氮需要4.18gO2;硝化过程细胞产率非常低,且难以维持较高生物浓度,特别是在低温的冬季。(每克N由NH4+氧化成NO3ˉ需要7.14g的碳酸离子(如CaCO3)并生成8.59g碳酸和0.17g细胞)。五、硝化反应影响因素1、温度在生物硝化系统中,硝化细菌对温度的变化非常敏感,在5~35℃的范围内,硝化菌能进行正常的生理代谢活动。当废水温度低于15℃时,硝化速率会明显下降。当温度低于10℃时已启动的硝化系统可以勉强维持,硝化速率只有30℃时的25%。尽管温度的升高,生物活性增大,硝化速率也升高,但温度过高将使硝化菌大量死亡,实际运行中要求硝化反应温度低于38℃。2、pH值硝化菌对pH值变化非常敏感,最佳pH值是8.0~8.4,在这一最佳pH值条件下,硝化速度可达最大值。Anthonison认为pH对硝化反应的影响只是表观现象,实际起作用的是两个平衡:H++NH3=NH4+和H++NO2-=HNO2中的NH3和HNO2。pH通过这两个平衡影响NH3和HNO2的浓度起作用。
全文预览
